JP7165596B2 - マルチ電子ビーム検出器、マルチ電子ビーム検出器の製造方法、及びマルチ電子ビーム検査装置 - Google Patents
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Description
複数の電子ビームのうちそれぞれ異なる1つを検出する複数の検出素子と、
前記複数の検出素子のうちそれぞれ異なる1つを載置する複数のマウント電極と、
露出面を有する複数の層により形成され、前記複数の検出素子の一部を前記複数の層のうち上層側の露出面上にそれぞれ対応するマウント電極を介して配置し、前記複数の検出素子の他の一部を前記複数の層のうち下層側の露出面上にそれぞれ対応するマウント電極を介して配置する基板と、
を備えたことを特徴とする。
第1の基板に、複数の第1の貫通孔を形成する工程と、
中央部に貫通する開口部が形成された第2の基板に、前記第1の基板上に前記第2の基板を重ねた場合に前記複数の第1の貫通孔のうち前記開口部と重ならない位置に形成された第1の貫通孔群のそれぞれ対応する第1の貫通孔上に位置を合わせるように、複数の第2の貫通孔を形成する工程と、
前記第1の基板の前記複数の第1の貫通孔に導電性材料を埋め込む工程と、
前記第2の基板の前記複数の第2の貫通孔に導電性材料を埋め込む工程と、
前記第1の基板上に前記第2の基板を重ねて積層化する工程と、
積層された第1と第2の基板を焼成処理する工程と、
前記第1の基板上に前記第2の基板を重ねた状態で前記複数の第1の貫通孔のうち前記開口部と重ならない位置に形成された第1の貫通孔群のそれぞれ対応する第1の貫通孔に埋め込まれた前記導電性材料と接続するように、前記第1の基板上に複数の第1のマウント電極と複数の第1の信号電極とを形成する工程と、
前記第2の基板の前記複数の第2の貫通孔のそれぞれ対応する第2の貫通孔に埋め込まれた前記導電性材料と接続するように、前記第2の基板上に複数の第2のマウント電極と複数の第2の信号電極とを形成する工程と、
前記第1の基板上の前記複数の第1のマウント電極上にそれぞれ電子ビームを検出する検出素子を配置すると共に、前記第2の基板上の前記複数の第2のマウント電極上にそれぞれ電子ビームを検出する検出素子を配置する工程と、
前記複数の第1のマウント電極上の検出素子の各検出素子と前記複数の第1の信号電極の対応する第1の信号電極とをそれぞれワイヤで接続すると共に、前記複数の第2のマウント電極上の検出素子の各検出素子と前記複数の第2の信号電極の対応する第2の信号電極とをそれぞれワイヤで接続する工程と、
を備えたことを特徴とする。
基板上にマルチ1次電子ビームを照射する1次電子ビーム光学系と、
前記マルチ1次電子ビームが前記基板に照射されたことに起因して放出される反射電子を含むマルチ2次電子ビームを前記マルチ1次電子ビームから分離するビームセパレーターと、
前記マルチ2次電子ビームのうちそれぞれ異なる1つを検出する複数の検出素子と、前記複数の検出素子のうちそれぞれ異なる1つを載置する複数のマウント電極と、露出面を有する複数の層により形成され、前記複数の検出素子の一部を前記複数の層のうち上層側の露出面上にそれぞれ対応するマウント電極を介して配置し、前記複数の検出素子の他の一部を前記複数の層のうち下層側の露出面上にそれぞれ対応するマウント電極を介して配置する基板と、を有し、分離された前記マルチ2次電子ビームを検出するマルチ電子ビーム検出器と、
を備えたことを特徴とする。
図1は、実施の形態1におけるパターン検査装置の構成を示す構成図である。図1において、基板に形成されたパターンを検査する検査装置100は、マルチ電子ビーム検査装置の一例である。検査装置100は、画像取得機構150、及び制御系回路160を備えている。画像取得機構150は、電子ビームカラム102(電子鏡筒ともいう。)(マルチビームカラムの一例)、検査室103、検出回路106、チップパターンメモリ123、ステージ駆動機構142、及びレーザ測長システム122を備えている。電子ビームカラム102内には、電子銃201、照明レンズ202、成形アパーチャアレイ基板203、電磁レンズ205、一括ブランキング偏向器212、制限アパーチャ基板206、電磁レンズ220、ビームセパレーター214、対物レンズ207、主偏向器208、副偏向器209、偏向器218(マルチ電子ビーム偏向器)、投影レンズ224、及びマルチ検出器222(マルチ電子ビーム検出器)が配置されている。照明レンズ202、成形アパーチャアレイ基板203、電磁レンズ205、一括ブランキング偏向器212、制限アパーチャ基板206、電磁レンズ220、ビームセパレーター214、対物レンズ207、主偏向器208、及び副偏向器209によって1次電子ビーム光学系が構成される。また、ビームセパレーター214、偏向器218(マルチ電子ビーム偏向器)、及び投影レンズ224によって2次電子ビーム光学系が構成される。
図4は、実施の形態1におけるマルチ検出器の中央部の断面図の一例を示す図である。
図5は、実施の形態1におけるマルチ検出器の外周部の断面図の一例を示す図である。
図3~5に示すように、基板10は、露出面を有する複数の基板11,12により複数の層が形成される。図3~5の例では、基板12(第1の基板)上に、中央部に貫通する開口部が形成された基板11(第2の基板)が重ねて貼り合わされている場合を示している。基板10の複数の層のうち上層側の基板11の露出面上にそれぞれ対応するマウント電極15を介して複数の検出素子13(センサ)(複数の検出素子の一部)が配置される。また、基板10の複数の層のうち下層側の基板12の露出面上にそれぞれ対応するマウント電極16を介して複数の検出素子14(センサ)(複数の検出素子の他の一部)が配置される。図3~5に示すように、基板10の上面には、複数の検出素子13,14が配置され、複数の検出素子13,14は、マルチ2次電子ビーム300(複数の電子ビーム)のうちそれぞれ異なる1つを検出する。そして、図3~5に示すように、複数のマウント電極15,16が複数の検出素子13,14のうちそれぞれ異なる1つを載置することになる。
図7は、実施の形態1におけるマルチビームの焦点位置と検出面との関係の一例を示す図である。図6及び図7に示すように、検出対象のマルチ2次電子ビーム300は、光学系の収差等により、焦点位置が同一平面にはならず、歪みが生じてしまう。例えば、像面湾曲収差によって、各ビームの焦点位置を面で示す場合に、かかる面が例えば球面状に湾曲してしまい、マルチ2次電子ビーム300の中央部のビームに対して、外周部のビームでは、焦点位置が離れてしまう。そのため、図6の比較例に示すように、マルチ検出器の複数の検出素子が同一平面上に配置されると中央部の検出素子では焦点位置で検出されるが、外周部の検出素子では像が広がった状態で検出されることになる。これに対して、図7に示すように、実施の形態1では、基板を積層させることで検出素子の配置高さをずらし、中央部の検出素子14と外周部の検出素子13とで高さ位置が異なるように配置している。中央部の検出素子14に比べて外周部の検出素子13が電子ビームの光軸に対して高い位置に配置されている。その結果、図7に示すように、検出素子の検出面の高さを像面湾曲した各ビームの焦点位置に近づけることができる。よって、実施の形態1のマルチ検出器222は、各ビームの焦点位置付近で各ビームを検出できる。
図9は、実施の形態1におけるマルチ検出器の中央部の断面図の他の一例を示す図である。
図8,9の例では、マルチ2次電子ビームの焦点位置の面にさらに近づけるように、略球面に沿って外周部の検出素子13を配置する。そのために、外周部の検出素子13を内側に斜めに傾けた状態で配置する。図8,9の例において、基板10は、露出面を有する複数の基板11,12により複数の層が形成される。図8,9の例では、下層側の基板12の下にさらに1枚の基板12’が貼り合せている場合を示しているが、基板12’が無くても構わない。或いは、2枚以上の基板が下層側の基板12の下に配置されていても構わない。図8,9の例では、基板12(第1の基板)上に、中央部に貫通する開口部が形成された基板11(第2の基板)が重ねて貼り合わされている場合を示している。基板11は、露出面が基板中央部に向かって高さ寸法が低くなるように斜めに形成されている。そして、基板10の複数の層のうち上層側の基板11の斜めの露出面上にそれぞれ対応するマウント電極15を介して複数の検出素子13(センサ)(複数の検出素子の一部)が配置される。また、基板10の複数の層のうち下層側の基板12の平面の露出面上にそれぞれ対応するマウント電極16を介して複数の検出素子14(センサ)(複数の検出素子の他の一部)が配置される。
13,14 検出素子
15,16 マウント電極
17,18 信号電極
19,20 信号線
20 マルチ1次電子ビーム
22 穴
29 サブ照射領域
33 マスクダイ
34 照射領域
36 画素
50,52,56 記憶装置
54 被検査画像生成部
57 位置合わせ部
58 比較部
100 検査装置
101 基板
102 電子ビームカラム
103 検査室
105 XYステージ
106 検出回路
107 位置回路
108 比較回路
109 記憶装置
110 制御計算機
112 参照画像作成回路
114 ステージ制御回路
117 モニタ
118 メモリ
119 プリンタ
120 バス
121 偏向器制御回路
122 レーザ測長システム
123 チップパターンメモリ
124 レンズ制御回路
126 ブランキング制御回路
128 偏向制御回路
142 ステージ駆動機構
144,146,148 DACアンプ
150 画像取得機構
160 制御系回路
200 電子ビーム
201 電子銃
202 照明レンズ
203 成形アパーチャアレイ基板
205,220 電磁レンズ
206 制限アパーチャ基板
207 対物レンズ
208 主偏向器
209 副偏向器
212 一括ブランキング偏向器
214 ビームセパレーター
216 ミラー
218 偏向器
222 マルチ検出器
224 投影レンズ
300 マルチ2次電子ビーム
330 検査領域
332 チップ
Claims (5)
- 複数の電子ビームのうちそれぞれ異なる1つを検出する複数の検出素子と、
前記複数の検出素子のうちそれぞれ異なる1つを載置する複数のマウント電極と、
露出面を有する複数の層により形成され、前記複数の検出素子の一部を前記複数の層のうち上層側の露出面上にそれぞれ対応するマウント電極を介して配置し、前記複数の検出素子の他の一部を前記複数の層のうち下層側の露出面上にそれぞれ対応するマウント電極を介して配置する基板と、
を備えたことを特徴とするマルチ電子ビーム検出器。 - 前記基板内に配置され、前記基板の裏面から前記複数の層のうち前記上層側の露出面まで続く、前記複数の検出素子の一部にそれぞれ対応するマウント電極を介して接続される複数の第1の信号線と、
前記基板内に配置され、前記基板の裏面から前記複数の層のうち前記下層側の露出面まで続く、前記複数の検出素子の他の一部にそれぞれ対応するマウント電極を介して接続される複数の第2の信号線と、
をさらに備えたことを特徴とする請求項1記載のマルチ電子ビーム検出器。 - 前記複数の検出素子のうち、中央部に配置される検出素子と、周辺部に配置される検出素子との間で検出面の面積が異なることを特徴とする請求項1記載のマルチ電子ビーム検出器。
- 第1の基板に、複数の第1の貫通孔を形成する工程と、
中央部に貫通する開口部が形成された第2の基板に、前記第1の基板上に前記第2の基板を重ねた場合に前記複数の第1の貫通孔のうち前記開口部と重ならない位置に形成された第1の貫通孔群のそれぞれ対応する第1の貫通孔上に位置を合わせるように、複数の第2の貫通孔を形成する工程と、
前記第1の基板の前記複数の第1の貫通孔に導電性材料を埋め込む工程と、
前記第2の基板の前記複数の第2の貫通孔に導電性材料を埋め込む工程と、
前記第1の基板上に前記第2の基板を重ねて積層化する工程と、
積層された第1と第2の基板を焼成処理する工程と、
前記第1の基板上に前記第2の基板を重ねた状態で前記複数の第1の貫通孔のうち前記開口部と重ならない位置に形成された第1の貫通孔群のそれぞれ対応する第1の貫通孔に埋め込まれた前記導電性材料と接続するように、前記第1の基板上に複数の第1のマウント電極と複数の第1の信号電極とを形成する工程と、
前記第2の基板の前記複数の第2の貫通孔のそれぞれ対応する第2の貫通孔に埋め込まれた前記導電性材料と接続するように、前記第2の基板上に複数の第2のマウント電極と複数の第2の信号電極とを形成する工程と、
前記第1の基板上の前記複数の第1のマウント電極上にそれぞれ電子ビームを検出する検出素子を配置すると共に、前記第2の基板上の前記複数の第2のマウント電極上にそれぞれ電子ビームを検出する検出素子を配置する工程と、
前記複数の第1のマウント電極上の検出素子の各検出素子と前記複数の第1の信号電極の対応する第1の信号電極とをそれぞれワイヤで接続すると共に、前記複数の第2のマウント電極上の検出素子の各検出素子と前記複数の第2の信号電極の対応する第2の信号電極とをそれぞれワイヤで接続する工程と、
を備えたことを特徴とするマルチ電子ビーム検出器の製造方法。 - 基板上にマルチ1次電子ビームを照射する1次電子ビーム光学系と、
前記マルチ1次電子ビームが前記基板に照射されたことに起因して放出される反射電子を含むマルチ2次電子ビームを前記マルチ1次電子ビームから分離するビームセパレーターと、
前記マルチ2次電子ビームのうちそれぞれ異なる1つを検出する複数の検出素子と、前記複数の検出素子のうちそれぞれ異なる1つを載置する複数のマウント電極と、露出面を有する複数の層により形成され、前記複数の検出素子の一部を前記複数の層のうち上層側の露出面上にそれぞれ対応するマウント電極を介して配置し、前記複数の検出素子の他の一部を前記複数の層のうち下層側の露出面上にそれぞれ対応するマウント電極を介して配置する基板と、を有し、分離された前記マルチ2次電子ビームを検出するマルチ電子ビーム検出器と、
を備えたことを特徴とするマルチ電子ビーム検査装置。
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